Решения от производителя Oriental-Laser в области диодных матриц, линеек, квантронов
Заказчики и потребители в Китае
На внутреннем рынке КНР Oriental-Laser является стратегическим OEM/ODM-партнером для ключевых секторов:
- Военно-промышленный комплекс и аэрокосмическая отрасль: закупки ультракомпактных DPSS-модулей для лазерных дальномеров и целеуказателей.
- Промышленные гиганты: поставки диодных линеек для заводов по выпуску станков лазерной резки и сварки.
- Академический сектор: кастомные сборки для институтов Академии наук Китая (CAS) и ведущих вузов.
- Эстетическая медицина: снабжение диодными матрицами крупнейших сетей косметологических клиник страны.
Основные технологические направления и продукция
Диодные матрицы и линейки
Диодные лазерные матрицы с водяным охлаждением спроектированы для генерации высокой мощности в непрерывном режиме эксплуатации. Благодаря интеграции эффективных микроканальных (MCC) или макроканальных радиаторов, эти многоэлементные сборки демонстрируют стабильные параметры в экстремальных эксплуатационных режимах. Фиксация кристаллов методом твердой пайки на золото-оловянный припой (AuSn) предотвращает термомеханическую деградацию. Прямой жидкостный термоменеджмент гарантирует прецизионный отвод тепла при непрерывной (CW) и квазинепрерывной (QCW) накачке.
Жесткая монолитная конструкция, минимальный дрейф длины волны и высокая эффективность рассеивания тепла делают диодные лазеры с водяным охлаждением оптимальным решением для систем с высокой интенсивностью излучения и жестким круглосуточным графиком работы.
Рисунок 1 – Кольцевая диодная накачка серии CIR
Ключевой конструктивной особенностью мощных квантронов Oriental-Laser (включая серии мощностью до 2500W–11200W) является использование кольцевых (аннулярных) диодных матриц серии CIR.
Вместо стандартной линейной или односторонней геометрии, лазерные бары в этой системе распределены радиально по внутренней окружности массивного кольцевого теплоотвода. На предоставленном снимке отчетливо видна многомодульная сборка, состоящая из цепочки таких последовательно соединенных золоченых лазерных колец (сегментов), стянутых на единой оптической оси.
Использование кольцевой архитектуры кардинально улучшает физические параметры генерации лазера:
- Идеальная симметрия профиля луча: Излучение диодов направлено со всех сторон (по окружности 360°) к центру, где расположен Nd:YAG стержень. Это обеспечивает максимально однородное распределение плотности инверсной населенности внутри активной среды и полностью устраняет тепловое линзование луча, характерное для боковой накачки плоскими сборками.
- Экстремальная плотность мощности: Кольцевая геометрия и минимальный шаг между барами (вплоть до 0.43 мм) позволяют сфокусировать энергию накачки в тонком объеме лазерного кристалла. Это резко повышает КПД всей лазерной установки и гарантирует стабильную генерацию даже в квазинепрерывном (QCW) режиме на высоких частотах.
- Прямое и эффективное водяное охлаждение: Кольца снабжены внутренними микроканалами водяного контура. Охлаждающая жидкость подается по гибким армированным трубкам (на фото слева) напрямую в медные основания матриц, моментально снимая избыточное тепло с диодов и лазерного стержня.
- Модульное масштабирование: Архитектура позволяет заводу-изготовителю гибко наращивать или уменьшать пиковую мощность квантрона, просто добавляя или убирая отдельные кольцевые диодные блоки (кольца) из общей сборки.
Монтаж излучающих кристаллов выполнен методом твердой пайки на золото-оловянный припой (AuSn), что гарантирует высокую надежность и долговечность компонентов при жестких циклических нагрузках. Прочная монолитная конструкция корпуса устойчива к ударам и вибрациям, а ультракомпактный форм-фактор обеспечивает легкую интеграцию диодов в твердотельные модули накачки (квантроны).
Рисунок 2 – Проводящий лазерный диод CS100
Диодные матрицы в стандартном корпусе CS-Mount мощностью от 40 до 100 Вт с кондуктивным охлаждением – это один из базовых и наиболее востребованных ОЕМ-компонентов в каталоге Oriental-Laser. Благодаря открытому медному теплоотводу и прецизионному монтажу излучающего кристалла, эти модули обеспечивают высокую плотность энергии, стабильность длины волны и долгий срок службы в непрерывном (CW) режиме работы. Конструктивные особенности и диапазон мощности 40–100 Вт делают матрицы CS-серии универсальным «строительным блоком» для интеграции в промышленное, медицинское и лабораторное оборудование.
DPSS модули накачки и квантроны для твердотельных лазеров с диодной накачкой
Непрерывные (CW)
Модуль непрерывного лазерного излучения с диодной накачкой (DPSS) серии GN - флагманский продукт компании Oriental-laser.
Он отличается стабильной работой, низкими колебаниями мощности и высокой эффективностью.
Выходная мощность варьируется от 35 Вт до 500 Вт.
Серия GN предлагает надежные и эффективные решения для усиления лазерного излучения как в научных исследованиях, так и в промышленной обработке.
Импульсные (QCW)
Линейка продуктов QCW включает в себя модули как с кондуктивным, так и с водяным охлаждением, предназначенные для применения в самых разных областях – от компактных бортовых систем до сверхмощных твердотельных лазерных платформ.
BH2000: обеспечивает пиковую мощность накачки в 2000 Вт при частоте 20 Гц, при этом вес модуля составляет всего 48 г.
BH4000: обеспечивает стабильную работу при пиковой мощности накачки в 4000 Вт при частоте 100 Гц и коэффициенте заполнения 2,5%.
Максимальная мощность накачки достигает 30 000 Вт при кондуктивном охлаждении.
В качестве опции доступны герметичные корпуса, настройка длины волны и мультиканальные решения (разные длины волн в одном устройстве).
Рисунок 3 – Реальный пример: Лазерные DPSS-квантроны (модули накачки) серии GQ-2500-W (2500 Вт)
Квантрон Oriental-Laser серии GQ-2500-W собран на базе активного элемента Nd:YAG (лазерного стержня диаметром от 3 до 5 мм) и массива диодных линеек, работающих в квазинепрерывном импульсном режиме (QCW) на длине волны 808 нм. Оборудование оснащено защитным герметичным кожухом и проточным водяным охлаждением.
Благодаря высокой пиковой мощности в импульсе и прецизионной симметрии боковой накачки стержня, модули серии GQ-2500 востребованы в следующих областях:
Промышленные лазерные маркеры и граверы высокой мощности
- Глубокая гравировка металлов: Импульсы высокой пиковой энергии позволяют испарять слои тугоплавких сталей, титана и сплавов на большую глубину за минимальное время.
- Высокоскоростная маркировка: Установка в конвейерные линии для нанесения серийных номеров, QR-кодов и защитных меток на металлические и пластиковые изделия в автопроме и станкостроении.
Прецизионная микросварка и резка
- Сварка разнородных металлов: Микросекундные импульсы обеспечивают локальный нагрев без деформации окружающего материала, что критично для микроэлектроники, приборостроения и сборки литиевых аккумуляторов.
- Резка тонколистового металла: Чистый рез углеродистых и нержавеющих сталей без образования облоя и зон термического влияния.
Накачка и усиление лазерных систем (MOPA)
- Лазерные усилители: Модуль мощностью 2500 Вт эффективно используется в качестве каскада усиления в задающих генераторах (MOPA-системах) для получения мульти-киловаттных пиковых мощностей в наносекундном диапазоне.
- Научные резонансные лазеры: Сборка высокоэнергетических исследовательских установок в НИИ.
Системы лазерного зондирования и дальнометрии (LiDAR)
- Излучатели на базе квантронов 2500 Вт устанавливаются в мощные наземные и авиационные дальномеры, а также системы сканирования атмосферы и лазерные радары дальнего действия.
Совместимые квантроны для моделей:
- Rofin с диодной накачкой
- LEE Laser с диодной накачкой
- FOBA с диодной накачкой
- Диодный блок Jenoptik
- Диодный блок Delas
Рисунок 4 – Реальный пример: Совместимые квантроны Foba DP50 / FD 84
Разработки Oriental-Laser служат прямой drop-in заменой для лазерных голов и блоков накачки FOBA DP 240, используемых в лазерных маркировочных станках серий FOBA DP50, FD 84.
Оптические параметры: Квантрон проектируется под прецизионный Nd:YAG кристалл (активный стержень) диаметром 4 мм и работает на стандартной длине волны твердотельного лазера 1064 нм.
Электрическая интеграция: Модули полностью адаптированы под штатные оригинальные блоки питания и RF-драйверы FOBA. Они функционируют при рабочем токе до 40 А и напряжении питания менее 13 В постоянного тока (DC).
Мощностные характеристики: В зависимости от требований заказчика, замена позволяет не просто восстановить работоспособность станка, но и форсировать его параметры – обеспечить выходную мощность не менее 60 Вт в многомодовом режиме (Multimode) и от 18 до 24 Вт в режиме высокой точности луча TEM00.
Источники питания для диодных матриц, линеек, квантронов
Высокоточные источники питания серий GN и PLD от Oriental-Laser представляют собой интеллектуальные блоки управления, разработанные для обеспечения стабильной работы CW и QCW диодных лазеров и DPSS-квантронов. Устройства поддерживают пиковый ток до 500 А, регулировку импульсов от 1 до 5000 Гц и оснащены многоуровневой системой защиты, доступной в различных корпусах или OEM-формате.
Общие технические характеристики
| Выходной ток | 0-500А |
| Выходное напряжение | 0-400 В |
| Частота повторения импульса | 1 Гц-5000 Гц. Плавная регулировка. |
| Длительность импульса | 50–10000 мкс |
| Метод запуска | Внутренний триггер, внешний триггер |
| Метод контроля | Локальный и удаленный (RS-232) |
| Параметры питания | AC220В/50Гц или AC380В/50Гц |
АО «ЛЛС» является эксклюзивным дистрибьютором, представляет весь спектр продукции Oriental-Laser (Beijing) Technology Co., Ltd. на территории РФ и стран СНГ и предлагает наиболее выгодные условия поставки продукции и полную техническую поддержку. Получить дополнительную информацию вы можете, обратившись в нашу компанию.
Автор статьи:
Анонсы статей, мероприятий и еще больше научно-познавательного контента по ссылке в нашем Telegram-канале.
